(共57张PPT)
第十八章
电功率
第4节
焦耳定律
第2课时
焦耳定律的应用
人教版物理九年级全一册
1.会利用焦耳定律解释一些生活中简单现象。
2.举例说出生活中利用电热的实例,了解电热的危害和防止方法。
学习目标
1
知识点
电热的利用和防止
小小辩论会:
辩题:
电热是有利的还是有害的?
(正方观点:有利的。反方观点:有害的。)
要求:请正反双方举例支持自己的观点。
限时一分钟。
合作探究
1.
电热的利用
电饭锅
电烙铁
热得快
电热毯
电熨斗
电热孵化器
电热器的优点:清洁卫生,没有环境污染,热效率高,
还可以方便地控制和调节温度。
2.防止电热的危害
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑
运行时要用微型风扇及时散热等等。
缺点:浪费电能,电线老化,影响用电器使用寿命。
下列情况中不属于防止电热危害的是(
)
A.
电视机的后盖有许多孔
B.
电脑机箱内有小风扇
C.
电动机外壳有许多散热片
D.
家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
【例1】
D
识别是利用电热还是防止电热的危害:
(1)
主要看使用某电器或相应装置某种设计的目的,如果目的是方便散热,则属于防止电热的危害;如果是利用电流产生的热量,则属于利用电热。
(2)
也可熟记利用电热和防止电热危害的常见实例从而解题。
新知小结
有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是( )
A.电饭煲
B.电热水器
C.电熨斗
D.电视机
1
D
巩固新知
【中考·曲靖】下列现象或装置,利用了电流热效应
的是( )
①电视机后罩有许多小孔;②电动机外壳上装散热片;③长期不用的电视机隔段时间通一次电;
④白炽灯;⑤电脑机箱里装有小风扇;⑥电暖手宝
A.①②⑥
B.①②⑤
C.③④⑥
D.②③⑥
2
C
2
知识点
电热器
电热器的主要结构:发热体。
发热体是由导电性差、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。期中绝缘体材料可将电阻丝与电热器的外壳隔开,防止触电和漏电。
合作探究
电热水壶
电饭煲
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
提出问题:这些常见家用电器的共同特点:
都是利用电流通过导体要发热(电能转化为热能)的原理制成的。
1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫作电
流的热效应。
2.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。
3.电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由
电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制
成的。
新知小结
【例2】如图所示,下列常见电器中不是利用电流热效应
工作的是( )
【解析】
凡是利用电流的热效应工作的用电器都属于电热器。电炉、电饭锅和电熨斗都是电热器,工作时都将电能转化为内能;电动机主要将电能转化为机械能,不是电热器。
B
电流通过导体都会产生热量,但对于不
同的电路,消耗相同电能转化成的内能是不
同的,如电炉等电热器,可以认为电能全部
转化为内能,但对于电冰箱、电风扇等用电
器,只有少部分电能转化为内能。
新知小结
1.
(中考·潍坊)下列图中所示的家用电器,利用电
流的热效应工作的是( )
A
1.电流的热效应:
电流通过导体时电能转化为热能的现象。
2.电热器:利用电流的热效应工作的用电器。
归纳新知
解:由
得W=Pt=450
W×60
s=27
000
J,又因为Q=W,则每分钟产生的热量为27
000
J。
一只额定功率是450
W的电饭锅,在额定电压下使用,每分钟产生多少热量?
1
课堂练习
一只电烙铁的额定电压是220
V,在额定电压下工作时的电阻是1
210
Ω它的额定功率有多大?在额定电压下通电10
min产生多少热量?
2
解:
即电烙铁的额定功率为40
W。
它在额定电压下通电10
min产生的热量
Q=W=Pt=40
W×10×60
s=24
000
J。
电流的热效应有时对我们有益,我们利用它;有时对我们有害,需要减少电流导致的发热,或者尽快把发出的热散发掉。
(1)
列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例;
(2)
列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施。
3
解:(1)生产和生活中利用电流热效应的实例有:电饭锅、电热毯、电烙铁、电热水器,养鸡场的电热孵化器等。
(2)生产和生活中为防止电流热效应产生危害而采取措施的实例有:电视机的后盖有很多小孔,电脑机箱中的微型风扇等。
在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。这是为什么?
4
解:把两根导线连接起来,如果接触面的实际接触面积较小,则连接处的电阻较大。由焦耳定律Q=I2Rt可知连接处比别处更容易发热。
1.【2019·北京】下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.计算器
B.电热水壶
C.收音机
D.电冰箱
B
课后练习
2.【2019·宁夏】2018年,中国的青年博士曹原实现石墨烯在室温下超导的重大突破。如果用这种常温下的超导材料制成输电线,由于没有电流的________效应而产生的能量损失,能极大提高输电效率。
热
3.【2018·宜宾】下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系( )
A.牛顿
B.焦耳
C.欧姆
D.法拉第
B
4.【2018·梧州】物理老师给同学们做短路演示实验时,他将蓄电池、自制铜导线组成短路电路,如图所示是在实验中铜导线被烧断的情境,烧断处被烧断是因为该处一小段铜导线与其他同长度的铜导线相比,它的( )
A.电阻较大
B.电压较小
C.电流较大
D.电功率较小
【点拨】由公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此电阻大的位置容易被烧断。
【答案】A
5.【中考·河南】用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示,将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度,下列判断正确的是( )
A.甲导体的温度升高得多
B.乙导体的温度升高得多
C.甲、乙两导体升高的温度相同
D.条件不足,无法判断
B
6.【2019·凉山】家用电风扇的电动机线圈电阻为2
Ω,正常工作时,通过的电流为2
A,通电10
min,电风扇消耗的电能为________J,线圈产生的热量为_______J。
【点拨】电风扇消耗的电能W=UIt=220
V×
2
A×600
s=2.64×105
J。线圈产生的热量Q=I2Rt=(2
A)2×2
Ω×600
s=4.8×103
J。
2.64×105
4.8×103
7.【2019·重庆】如图所示,电源电压恒定,电阻R1为
20
Ω,R2为10
Ω,闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为0.9
A和0.6
A。求:
(1)通过R1的电流。
(2)通电10
s电阻R2产生的电热。
解:通过R1的电流I1=I-I2=0.9
A-0.6
A=0.3
A。
通电10
s电阻R2产生的电热Q=I22R2t=(0.6
A)2×
10
Ω×10
s=36
J。
8.有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是( )
A.电饭煲
B.电热水器
C.电熨斗
D.电视机
D
9.电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A.电视机的后盖有许多孔
B.电动机外壳有许多散热片
C.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
D.电脑机箱内有小风扇
【点拨】电视机的后盖有许多孔是为了把各电器元件产生的热量及时散失掉。电流通过电动机产生的热量是有害的,故要用散热片散热。家电长时间停用,隔一段时间应通电一次可防止家电受潮。过多的热量会影响电脑的正常工作,机箱内有风扇就是为了散热。
【答案】C
10.【2018·邵阳】将规格都是“220
V 180
W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
【点拨】不清楚不同用电器工作时能量转化情况是解题错误的根源。
【答案】C
11.【2019·东营】如图所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器
与U形管相连,
接入电路。
(1)组装之前,U形管内注入适量红墨水,U形管________(填“属于”或“不属于”)连通器。
【点拨】图中U形管内注入适量红墨水,上端开口,下端相连通,属于连通器。
属于
(2)图甲是探究在通电时间相同和________相同的情况下,导体产生的热量与________大小是否有关的装置。
【点拨】图中阻值不同的电阻丝串联在两个密闭容器中,通过的电流和通电时间都相同,探究的是电流产生的热量与电阻的关系。
电流
电阻
(3)实验中通过观察____________的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列研究实例采用的研究方法与此相同的是________。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.研究光的传播时,引入“光线”
C.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
【点拨】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,可以通过U形管液面高度差的变化来反映,采用的是转换法。扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,采用的也是转换法。
【答案】U形管液面高度差;C
(4)由图乙所示,电流表的示数为________A,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在10
s内产生的热量是________J。
【点拨】图中电流表选择的是0~3
A量程,示数为2
A。右侧容器中定值电阻在10
s内产生的热量是Q=I2Rt=
(2
A)2×5
Ω×10
s=200
J。
【答案】2;200
(5)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是______________________。
【点拨】由Q=I2Rt可知,电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同,则U形玻璃管中应该出现液面高度差;而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变,说明与此相连的空气盒有可能漏气,也可能是对应的容器内的电阻丝短路等。
【答案】透明容器密闭性不好(透明容器漏气、对应电阻丝短路)
12.【2019·攀枝花】如图是探究电流通过导体时产生热量的实验,甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器,其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象。
(1)实验中通过观察______________的变化来比较导体所产生热量的多少,这里运用了________(填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想。
液面高度差
转换法
(2)用甲装置进行实验时,通过控制通电时间和电路中的________不变,来研究导体产生热量与电阻的关系。
【点拨】甲图中,两个电阻丝串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,探究的是电流产生热量跟电阻的关系。
电流
(3)在乙装置中,C、D透明容器中产生热量较多的是________容器。
【点拨】图乙装置中两个5
Ω的电阻并联后再与一个5
Ω的电阻串联,根据通过右端两个电阻的总电流和通过左端电阻的电流相等,即I右=I左,而I右=I内+I外,则I左>I内,容器内的电阻值都是5
Ω,通电一段时间,由公式Q=I2Rt知,C容器中电流产生的热量多。
【答案】C
13.【2019·南充】如图,灯L标有“4
V 2
W”,R=
20
Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电流表示数为________A,通电1
min电路中产生的热量为________J。
【答案】0.7;168
14.【中考·益阳】如图所示的电路中,定值电阻R1=
150
Ω、R2=300
Ω。闭合开关S后,电流表A2的示数为5
mA。求:
(1)电阻R1两端的电压为多少?
解:由电路图可知,闭合开关,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
(1)电阻R1两端的电压U1=U2=I2R2=
5×10-3
A×300
Ω=1.5
V。
(2)电流表A1的示数为多少?
(3)电路工作5
min,R1产生的焦耳热是多少?
再见(共54张PPT)
第十八章
电功率
第4节
焦耳定律
第1课时
认识焦耳定律
人教版物理九年级全一册
1.知道在电流相同的条件下,电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比。
2.知道利用电热和防止电热的场合和方法。
学习目标
点亮的灯泡过一
会儿会烫手,说
明什么?
导线和电熨斗串联,为什
么电熨斗很热而导线并不
很热?说明什么?
导入新知
1
知识点
电流的热效应
电烤箱
这些常见家用电器的共同特点?
电取暖器
电热水器
合作探究
电流通过导体时,电能要转化为热能,这个
现象叫电流的热效应。
定义
1.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。
2.电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由
电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制
成的。
电流的热效应与哪些因素有关?
猜想:
[设计实验]
讨论1:当一个物理量被猜测与多个因素有关,应
该用
什么方法去研究?
(控制变量法)
讨论2:实验中通过观察什么现象来比较电流产生
的热量的多少?这种研究方法叫什么法?(转换法)
2
知识点
电流的热效应
当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶中的空
气温度升高、体积膨胀,导管里面原来一样高的液柱
就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升
得越高。
实验中,通过观察__________________
来比较电流产生的热量的多少。
实验
装置
管中液面上升的高度
实验1:研究电热与电阻关系
R1
=
5
Ω
R2
=
10
Ω
A
控制不变的量是:电流
通电时间
现象:电阻较大的这边的液柱上升较高。
结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻
越大,这个电阻产生的热量越多。
实验2:研究电热与电流关系
I
=
2I1
I
A
R
=
5
Ω
R
=
5
Ω
R
=
5
Ω
I1
控制不变的量是:电阻
通电时间
现象:电流较大的这边的液柱上升较高。
结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
【例1】
在如图所示的家用电器中,没有用到电流的热效应的是( )
B
【解析】
电熨斗、电暖器和电热杯都是为了把电能转化为
内能,利用了电流的热效应,
电扇是为了把电能转化为机械能,没有利用电流
的热效应。
电流通过导体会产生热量,但是对于不同的电
路,消耗相同的电能转化成的内能是不同的,如电
炉等电热器,可以认为电能全部转化为内能,但是
对于电冰箱、电风扇等用电器,只有少部分电能转
化为内能。
新知小结
【中考·淮安】下列四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是( )
1
D
巩固新知
【中考·金华】夏天来临,为了避免蚊虫的侵扰,许多家庭都会使用电热灭蚊器,如图所示的是某品牌电热灭蚊器的简化电路,电热灭蚊器是根据________________原理制成的。
2
电流的热效应
3
知识点
焦耳定律
焦耳(James
Prescott
Joule,1818
—1889),英国物理学家。用近
40
年的时间做了
400
多次实验,研究
热和功的关系。通过大量的实验,
于
1840
年最先精确地确定了电流产
生的热量与电流、电阻和通电时间
的关系。
合作探究
焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正
比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
Q
=
I?
R
t
热量
电流
电阻
时间
J
A
Ω
S
公式:
意义:
单位:
定义
[中考·成都]
如图所示的是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲=5
Ω,R乙=10
Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝串联在电路中。若电路中的电流为0.3
A,则甲电阻丝在1
min
内产生的热量为
________J。
【例2】
27
【解析】
先将时间换算成以“s”为单位,再代入公式计算:Q=I2R甲t=(0.3
A)2×5
Ω×60
s=27
J。
知识拓展:
当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而
没有同时转化成其他形式的能量,那么电流产生的
热量Q
就等于消耗的电能W,即
Q
=
W
=
UIt
=
I2Rt
(如:电暖器,电饭锅,电炉子
等)
此时:Q
=
W
=
Pt
=
UIt
=
当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械
能:电能
内能+机械能
W>Q热
对于纯电阻电路(电能完全转化为内能),Q=W=Pt;
对于非纯电阻电路(电能只有部分转化为内能,如
电动机),Q<W。
新知小结
【中考·扬州】电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( )
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝热皮隔热
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻
1
D
巩固新知
【中考·河南】用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示,将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度,下列判断正确的是( )
A.甲导体的温度升高得多
B.乙导体的温度升高得多
C.甲、乙两导体升高的温度相同
D.条件不足,无法判断
2
B
焦耳定律
电热
利用与防止
影响因素
1
知识小结
归纳新知
1.实验探究:(1)方法:控制变量法、转换法等。
(2)技巧:在探究电流产生热量的多少是否与导体的电阻
有关时,要保证电流相等,探究中采取串联的方法来
保证电流相等。
2.焦耳定律:(1)公式:Q=
I2Rt。
(2)公式适用范围:适用于电流通过所有导体所产生热量
的计算。对于电动机,消耗的电能只有很小的一部分
转化为热量,这时电流通过电动机线圈发热仍然可以
用该公式计算。只是这时的发热为电能的损耗。
【中考·自贡】计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是( )
A.UIt
B.
C.I2Rt
D.前面三个都可能
2
易错小结
易错点:不能区分电能与电热
C
某导体的电阻是2
Ω通过2A的电流时,1
min产生多少焦耳的热量?
1
解:由Q=I2Rt得Q=(2
A)2×2
Ω×60
s=480
J。
巩固新知
某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5
A的电流时,每分钟可产生6.6×
l04J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。
2
解:由Q=W=Pt得电烘箱的电功率
由Q=I2Rt得电阻丝工作时的电阻
【中考·泰安】如图所示,电源电压保持6
V不变,电阻R1=10
Ω,R2=20
Ω,闭合开关S,通电30
s,则电阻R1产生的热量为________J。
3
12
4
【中考·泰州】小明用如图装置探究电流产生的热量与电流的关系,锥形瓶内装有200
g煤油,他先闭合开关,调节滑片P使电流表示数为0.5
A,记录到5分钟内温度计示数升高了5
℃,则煤油吸收的热量为________J,接着他调节滑片P使电流表示数发生改变,观察并记录________温度计示数的变化,对比前后数据,可初步得到结论。
利用该装置还可以探究电流产生
的热量与________的关系。[c煤油
=2.1×103
J/(kg·℃)]
2.1×103
5分钟内
通电时间
1.电流通过导体时将电能转化为________能,这种现象叫电流的热效应。
内
课后练习
2.(2019·北京)下列用电器中,利用电流热效应工作的是
( )
A.计算器
B.电热水壶
C.收音机
D.电冰箱
B
3.探究电流产生热量的多少用如图所示的电路。
(1)图示操作,是通过________的方法来保证流过
两电热丝的电流相等,这时探究电流
产生热量的多少与________的关系。
(2)若要探究电流产生的热量与电流大小的关系,则可以在电路中接入__________,来方便地改变电路中的电流。
(3)本探究过程除了运用到控制变量法,同时还用到的主要方法是____________。
串联
电阻
滑动变阻器
转换法
4.(2019·北海)如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3。小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关,下列说法正确的是( )
A.此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B.通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C.电阻丝R1两端的电压和R2两端的电压相等
D.通电后,A管的液面将会比B管的液面高
【答案】D
5.焦耳定律的内容是:电流通过导体产生的热量跟________的二次方成正比,跟导体的________成正比,跟通电时间成正比。焦耳定律公式是______________。
电流
电阻
Q=I2Rt
6.电视节目“荒野求生”中展示了一个野外获取火种的场景:主持人将口香糖的铝纸剥下,剪成5毫米宽、10厘米长、中间较窄的细条,使铝纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,很快发现铝纸条中间开始冒烟,起火苗,说明铝是________(填“导体”或“绝缘体”),把铝纸条的两端直接接触电池正负极,造成短路,电流很________,铝纸条中间最细处的电阻较________,迅速发热使温度达到铝纸的着火点而燃烧起来。
导体
大
大
7.(2019·哈尔滨)在“探究影响电流热效应的因素”的实验中,要探究电流热效应与电流关系,应控制的变量是____________________。如图所示,R1=5
Ω,R2=10
Ω,电源电压为3
V,则通电10
s电流通过R1、R2产生热量之比为________。
电阻阻值和通电时间
1:2
【点拨】相同时间电流通过R1、R2产生热量之比:Q1:Q2=I2R1t:I2R2t=R1:R2=1:2。
8.电热在生活中被广泛地利用,举出你家里利用电热的家用电器(举3例)____________、____________、______________;但有时也要防止电热带来的危害,如电视的后盖上有很多孔,是为了______________;炎热的夏天,电风扇使用时间太长,应该让电风扇__________,以防止风扇过热而被损坏。
电热水器
电饭锅
电熨斗
散热
停一会儿
9.有些家用电器在使用过程中,温度过高会被损坏。
下列家用电器中要防止电热产生危害的是( )
A.电饭煲
B.电热水器
C.电熨斗
D.电视机
D
10.(2019·攀枝花)如图是探究电流通过导体时产生热量的实验,甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象。
(1)实验中通过观察______________的变化来比较导体所产生热量的多少;这里运用了
________(填“转换法”或“等
效替代法”)的物理思想;
液面高度差
转换法
(2)用甲装置进行实验时,通过控制通电时间和电路中的________不变,来探究导体产生热量与电阻的关系;
(3)在乙装置中,C、D透明容器中产生热量较多的是________容器。
电流
C
11.(中考·泰州)小明用如图装置探究电流产生的热量与电流的关系,锥形瓶内装有200
g煤油,他先闭合开关,调节滑片P使电流表示数为0.5
A,记录到5
min内温度计示数升高了5
℃,则煤油吸收的热量为____________J,接着他调节滑片P使电流表示数发生改变,观察并记录________温度计示数的变化,对比前后数
据,可得出初步结论。利用该装置还可以
探究电流产生的热量与______________的
关系。[c煤油=2.1×103
J/(kg·℃)]
【点拨】煤油吸收的热量Q吸=c煤油mΔt=2.1×103
J/(kg·℃)×0.2
kg×5
℃=2.1×103
J;探究电流产生的热量与电流关系时,要控制通电时间和电阻相同,故应记录5
min内温度计示数的变化;由题意可知,还可以控制通电电流和导体电阻一定,改变通电时间,探究电流产生的热量与通电时间的关系。
【答案】2.1×103;5
min内;通电时间
12.(2019·辽阳)将标有“6
V 9
W”阻值不变的小灯泡L与阻值为6
Ω的定值电阻R0接入如图所示的电路。闭合开关S,电压表的示数为6
V,则电流表的示数为________A,电源电压为________V,工作3
min定值电阻R0产生的热量为________J。
【答案】1;10;1
080
13.如图所示的电路中,电源电压U=12
V,R1=10
Ω,闭合开关S后,电流表读数为0.5
A,求:
(1)R1在1
min内产生的热量;
解:(1)由图知,两电阻串联,
电流表测电路中的电流,
由串联电路的电流特点知,I=I1=I2=0.5
A,
所以R1在1
min内产生的热量:
Q1=I12R1t=(0.5
A)2×10
Ω×60
s=150
J;
(2)R2的阻值。
14.(2019·重庆)如图,定值电阻R1的阻值为10
Ω,R2的阻值为30
Ω,闭合开关S后电流表的示数为0.1
A。求:
(1)电源电压;
解:(1)由图知,两电阻并联,电流表
测量R2支路的电流。根据欧姆定律可知,
定值电阻R2两端的电压:
U2=I2R2=0.1
A×30
Ω=3
V;
由并联电路的电压特点可得电源电压:U=U2=3
V。
(2)电阻R1在1
min内产生的热量。
15.(2019·临沂)某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图,阻值为2
Ω的警灯与线圈电阻为0.5
Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1
A,则警灯两端的电压是________V;2
min内电动机线圈产生的热量是
________J。
【思路点拨】由于警灯与电动机串联,则警灯的电流也等于1
A,结合欧姆定律可求警灯两端的电压;电流通过电动机线圈产生的热量由焦耳定律公式求得,只是产生的热量小于电动机所消耗的电能。
【答案】2;60
再见